[发明专利]动态平衡抽汲系统

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种机械与智控技术相结合的地下油气采汲设备，尤其是涉及 一种动态平衡抽汲系统。

二、背景技术

常规油气抽汲设备所存在的系统效率低、运行能耗高的缺陷有目共睹，为 此人们从不同角度进行了大量的研究，目前虽然在降低设备运行能耗这一局部 技术上取得了一些进展，但在如何进一步简化设备结构、显著提高设备整体运 行可靠性等关键性技术研究上却始终难以有重大突破。

三、发明内容

本发明的目的在于克服上述背景技术中的不足之处，提供一种既适合于在 孤井上独立工作，又适合于在丛式井系统中各相邻井位上的抽汲设备协同联动 的动态平衡抽汲系统。其在有效降低系统运行能耗的同时，可显著压缩设备制 造成本、并提高系统运行的可靠性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种动态平衡抽汲系统，包括动力驱动单元、智能控制单元、单井采汲机 械单元，其特征在于：动力驱动单元采用低速、大扭矩电机或调速便利、换向 自如的电机，智能控制单元由智能控制箱与传感器件组成，智能控制箱内设有 微控制数据监控系统与面板操作、面板显示部件，智能控制箱通过线缆与电机 相连，单井采汲机械单元中的从动装置摒弃了常规抽油机所使用的两级或两级 以上从动减速结构，而改为结构更为简单的单级从动装置。

上述单级从动装置有三种形式：一种为将两个曲柄置于双从动轴支撑座内 侧，两个曲柄的一端以双从动轴支撑座为依托通过两侧的从动轴分别连接从动 轮与刹车系统，另一端通过曲柄连接轴相互连接；另一种为将从动轴设置在双 从动轴支撑座上，从动轴伸出双从动轴支撑座外侧的一端安装从动轮，另一端 安装刹车系统，位于双从动轴支撑座内侧的从动轴的中间部位安装用来驱动采 汲设备工作的链轮或索筒；还有一种为将从动轴设置在单从动轴支撑座或双从 动轴支撑座上，从动轴的一端安装从动轮，而另一端设置用来驱动采汲设备工 作的单曲柄，位于双从动轴支撑座内侧的从动轴中间部位安装刹车系统。

上述单井采汲机械单元不局限于结构形式，既可以为以往常规抽油机的游 梁式结构，也可以为非游梁式结构。

上述系统包括单井游梁式单级从动抽汲机，单井游梁式单级从动抽汲机包 括游梁式机构、单级从动装置、机架、底座、动力驱动单元、智能控制单元； 单井游梁式单级从动抽汲机的游梁前端设置有驴头，游梁后端设置尾梁或后驴 头或尾梁与后驴头的组合；尾梁上偏于游梁，或下偏于游梁，或与游梁处于同 一水平，或与游梁合二为一；平衡重装置置于尾梁末端或后驴头或曲柄上，平 衡重装置由固定配重体与活动配重体两部分组成或由一个整体组成；单级从动 装置通过曲柄、连杆组合，或曲柄、拖动柔性绳带及后驴头组合，或链轮、链 条及后驴头组合，或索筒、拖动柔性绳带组合，或带轮、带绳组合与游梁连接。

上述系统包括单井天轮式单级从动抽汲机，单井天轮式单级从动抽汲机包 括天轮、单级从动装置、机架、底座、动力驱动单元、智能控制单元；天轮为 单轮或双轮，天轮的形状为圆形轮或扇形轮；单级从动装置通过曲柄、连杆组 合，或曲柄、绳带轮以及拖动柔性绳带组合，或链轮、链条组合，或绳带、索 筒组合，或带轮、皮带组合与天轮连接；绳带轮为单轮或双轮，绳带轮为圆形 轮或扇形轮或偏心异形轮；天轮与绳带轮为一体轮或相互分离的同轴不同径的 轮体或不同轴不同径的轮体，抽油杆悬挂绳带与垂吊平衡重装置绳带为同一组 绳带或两组相互独立的绳带置于天轮之上，平衡重装置由固定配重体和活动配 重体两部分组成或由一个整体；在位于平衡重装置侧端的机架或底座上设置有 平衡重防摆装置。

上述单井采汲机械单元的机架主体可根据驴头悬点载荷的大小选择桁架结 构或三角支架结构或圆柱或棱柱结构；处于维修井位便利及设备运行安全方面 的考虑，在平衡重装置的下端或侧端可设置平衡重装置临时放置支撑架、安全 限位及防撞装置。

上述多台单井采汲机械单元通过丛式井载荷互平衡传动机构相差一定相位 角依次连接组成丛式井载荷互平衡抽汲系统；丛式井载荷互平衡传动机构由固 定在单井采汲机械单元底座上或采汲机械单元旁的多台丛式井传动箱通过串联 式传动轴或并联式传动装置连接构成。